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SDY2306型标准应变模拟仪目录一、用途及工作条件二、主要技术指标三、结构及工作原理四、使用注意事项五、随机附件一、用途及工作条件1.电阻应变仪是在机械制造、建筑工程等科学研究和生产部门中广泛用来进行应变测量的精密仪器。
为了保证测量数据的准确性，仪器本身的精确度必须首先得到保证。
SDY2306型标准应变模拟仪就是用来完成静态电阻应变仪的读数误差和灵敏度系数误差；动态应变仪的灵敏度系数误差、标定误差、振幅特性误差、衰减误差等项校验功能。
2. 本仪器在下列条件下使用：①温度：15～25℃②相对湿度：30～85％二、主要技术指标1.测量范围：0.1～100000με（六盘）2.灵敏度系数：Ｋ＝2.003.基本误差：DC：±0.05％±0.1με；＜5k：±0.05％±0.2με；5k～10k：±0.1％±0.5με4.工作频率：0～10kHz5.最大工作电压：10V6.桥臂不对称性：≤507.桥臂电阻：R＝120Ω三、结构及工作原理电阻应变仪是以测量电阻应变片的电阻相对变化ΔR/R间接测量试件应变的仪器。
在一定范围内，电阻的相对变化量ΔR/R与试件长度变化量ΔL/L成正比关系，可以用式(1)表示。
ε＝ΔL/L＝(1/K)ΔR/R (1)根据(1)的关系，可以用电学的方法产生一个标准的电阻相对变化ΔR/R来模拟标准应变值。
如图1所示，当Rc未并入R2之前，模拟仪的AB及CB臂与应变仪内的两桥臂电阻相等。
当Rc并入R2后BC臂电阻产生相对变化。
ΔR/R＝（R并－R2）/R其中：R并＝（RcR2）/(Rc+R2)组成电桥平衡破坏，应变值为：ε＝(1/K)ΔR/R模拟仪用部分并联的方法产生ΔR/R。
对于六盘120Ω桥臂电阻分为六个部分，每一部分作为一个倍乘盘，分×0.1、×1、×10、×100、×1000、×10000六盘组合，可以给出0～99999 。
表面应变计安装与使用1．根据结构要求选定测试点与测力方向，要求应变计与受力方向平行。
2．根据测试要求决定是否安装应变计安装座保护罩及相应安装方法。
3．应依测试点的受力情况调节好应变计的初值，方法如下：3.1将应变计的导线与振弦测试仪连接好。
3.2按测试仪的开关键打开仪器，然后按测量键进入测量状态，振弦测量仪显示应变计编号和应变。
4．具体安装方法如下：4.1强力胶粘结，适合一定时期观测：4.1.1将安装座紧固在应变计两端。
4.1.2调节调节螺母，使应变计初读数调节到2200-2230με。
4.1.3将被测结构表面用粗纱布做打平处理（若为非钢结构应用角磨机将表面做打平处理后进行），先用抹布将粘结面抹干净；再用瞬干胶将传感器固定（防止胶粘剂固化过程中应变计发生移），最后用强力胶粘剂粘贴按A、B双管3：1的比例混合搅匀后（搅拌3分钟以上），将胶液均匀涂抹在应变计与被测结构点上。
4.1.4待强力胶固化、应变计读数稳定后（至少12个小时以上），松开调节螺母，松弛3分钟，开始读取初始数。
4.2用膨胀螺钉紧固，适合于混凝土结构表面的长期观测：4.2.1将安装座从应变计上卸下。
4.2.2调节调节螺母，使应变计初读数调节到2200-2230με。
4.2.3在混凝土结构表面打上两个ф6的孔，孔中心距为130mm（可用专用安装工具定位）。
4.2.4装上膨胀螺钉并将孔内间隙用强力粘结胶填满，待胶固化后装上方垫片，再将应变计装入膨胀螺钉内，用螺母拧紧。
4.1.4待应变计读数稳定后（至少12个小时以上），松开调节螺母，松弛3分钟，开始读取初始数。
4.3焊接：适合钢结构表面作长期观测：4.3.1将安装座从应变计上卸下。
4.3.2调节调节螺母，使应变计初读数调节到2200-2230με。
4.3.3将安装座焊接到钢结构的表面，两个安装座的中心距为128mm（可用专用安装工具定位）。
4.3.4将应变计装入安装座内并用螺母拧紧。
（螺母拧紧时要对照读数是否在初读数的范围内）4.3.5待应变计读数稳定后（至少12个小时以上），松开调节螺母，松弛3分钟，开始读取初始数。
应变片式引伸计的正确使用北京机电研究所 张金生材料力学性能测试中，关于材料变形的测量，使用的最多的传感元件就是应变片式引伸计。
这种引伸计的规格也很多，一般按其标距和测量范围来区分。
例如，北京钢铁研究总院生产的2510引伸计，其标距是25mm，测量范围是10%（2.5mm）。
对于不同的试验对象，不仅应选用不同规格的引伸计，也还有一些相应的使用技巧。
1、材料非比例屈服强度的测量：一般金属材料这两个参数的测量都在1%左右变形下完成。
为了提高测量精度，就应选取较小（例如2%）变形测量范围的引伸计。
如果没有这么小规格的引伸计也没有关系，使用5%或10%变形范围的引伸计只要以其2%的变形范围作为满量程进行准确标定，确定其精度满足使用要求就可以使用。
事实上，一些相关测试软件就是把一个引伸计分成大、小几个变形测量范围，经标定后当成几个引伸计来使用的。
2、材料弹性模量的测量：引伸计的选用与测量材料的非比例屈服强度基本相同。
只是在标定和使用时更要仔细。
其一，标距必须准确。
标定时和使用时的标距误差将直接对应造成测量的误差。
其二，引伸计的稳定性必须良好。
有些引伸计在正常标定时完全满足精度要求，但停留在测量范围内某一点时就会有漂移，严重影响测量结果的准确度（当然这其中也可能是放大电路的稳定性不好）。
其三，环境温度必须稳定，不要用工作台灯近距离照射试棒，热变形绝对不可忽视。
其四，不可有弯曲应变混杂其中，否则将严重影响测试结果，必要时需要使用平均应变测量引伸计。
其五，试棒的加工质量不可忽视。
如果测量标距内材料有加工残余应力，那么本应是线弹性的力——变形曲线，就会由于存在残余拉应力的部分材料先期进入屈服状态，从而就会改变测试曲线的斜率，这也就影响了弹性模量的准确测量。
其六，引伸计的刀口是易损件，它的磨损、尤其是卷刃，会严重影响测试结果。
总之，弹性模量的测量不仅要求要有高精度的测试设备，还必须要有高精度的试棒。
3、应变硬化指数n的测量: 应变硬化指数n的测量需要使用引伸计绘制拉伸曲线直到最大力Fm附近，这就要求所使用的引伸计必须有足够大的测量范围，对于黑色金属，一般应该使用50%测量工作范围的引伸计。
应变仪使用说明书概述：应变仪是一种用来测量物体应变的仪器。
它可以通过测量物体受力后产生的微小形变来计算物体的应变值。
应变仪广泛应用于工程实验室、制造业、材料研究等领域。
1. 仪器介绍1.1 外观描述应变仪外观小巧，便于携带和操作。
主要由外壳、测量仪器和显示屏组成。
外壳采用高强度材料制成，具有良好的抗干扰性和耐用性。
测量仪器包括传感器和数据采集系统，用来接收和处理应变信号。
显示屏用于显示测量结果和相关操作信息。
1.2 技术参数- 测量范围：0-1000μm- 分辨率：0.01μm- 精确度：±0.05%- 供电方式：直流电源或锂电池- 工作温度：-10°C至50°C- 存储温度：-20°C至70°C2. 使用方法2.1 供电和开机连接应变仪的电源，并按下开机按钮，等待仪器启动。
启动成功后，显示屏将显示当前的工作状态和测量范围。
2.2 仪器校准使用前，应将应变仪进行校准。
校准过程包括零点校准和量程校准。
具体操作指南请参考附带的校准说明书。
2.3 应变测量（1）选择合适的测量位置，在物体表面粘贴传感器。
注意，传感器应与物体表面保持紧密接触，避免空气和杂散光干扰测量结果。
（2）通过操作按钮选择要测量的应变模式。
根据实际需求，可选择线性应变、剪切应变等不同模式。
（3）按下测量按钮开始测量。
应变仪将自动采集和处理应变信号，并在显示屏上显示结果。
2.4 数据存储与导出应变仪可存储多组测量数据，并支持数据导出功能。
按下导出按钮，将数据导出到USB存储设备或连接到电脑，以便后续分析和处理。
2.5 关机当使用结束时，按下关机按钮将应变仪关闭。
请注意，不要突然断开电源，以免影响数据的保存和设备的正常运行。
3. 注意事项- 请勿将应变仪接触到其他物体，以防损坏或影响测量精度。
- 在使用过程中，应小心避免强烈的振动和冲击，以免影响仪器的稳定性。
- 不要将仪器置于高温、潮湿或腐蚀性环境中，以免损坏仪器。
应变计选取基准值
表面应变计的测量值为实时测量值相对于基准值的变化量，所以基准值选取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。
在外荷载变动不大选取相同时间、稳定气温的 3 次相近的读数，经平均后做为基准值，表面应变计安装在混凝土中应选取水化热过后的测值。
基准值选定后应做好记录，作为计算的基准值。
为使基准值取的更准确，可将以上操作重复进行两次，如果两次测值基本相同(误差≤ 0.5％F.S)，则证明基准值取值正确。
表面应变计的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。
附录三 电阻应变测量技术及YJ-4501 静态数字电阻应变仪简介一、电阻应变测量技术简介 1、测量原理电阻应变测试方法是用电阻应变片测定构件的表面应变，再根据应变—应力关系（即电阻应变效应）确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。
这种方法是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作为传感元件，当构件变形时，电阻应变片的电阻值将发生相应的变化，利用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来，并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压（或电流）信号，由记录仪记录下来，就可得到所测定的应变或应力。
2、电阻应变片电阻应变片一般由敏感栅、引线、基底、覆盖层和粘结剂组成，图1所示为其构造简图。
图1 电阻应变片基本构造示意图3、测量电路原理通过在试件上粘贴电阻应变片，可以将试件的应变转换为应变片的电阻变化，但是通常这种电阻变化是很小的。
为了便于测量，需将应变片的电阻变化转换成电压（或电流）信号，再通过电子放大器将信号放大，然后由指示仪或记录仪指示出应变值。
这一任务是由电阻应变仪来完成的。
而电阻应变仪中电桥的作用是将应变片的电阻变化转换成电压（或电流）信号。
电桥根据其供电电源的类型可分为直流电桥和交流电桥，下面以直流电桥为例来说明其电路原理。
（1）电桥的平衡直流电桥如图2所示，电桥各臂R 1、R 2 、R 3、R 4、可以全部是应变片（全桥式接法），也可以部分是应变片，其于为固定电阻，如当R 1、R 2 为应变片，R 3、R 4接精密无感固定电阻时，称为半桥式接法。
图2 惠斯登电桥桥入AC 端的供桥电压为E ，则在桥路BD 端的输出电压为 ：()()E R R R R R R R R E R R R R R R U 43214231434211++-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=由上式可知，当桥臂电阻满足：4231R R R R =时，电桥输出电压U=0，称为电桥平衡。
（2）电桥输出电压设起处于平衡状态的电桥各桥臂（应变片）的电阻值都发生了变化，即111R R R ∆+→， 222R R R ∆+→， 333R R R ∆+→，444R R R ∆+→此时电桥输出电压的变化量为：44332211R R UR R U R R U R R U U ∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂≈∆可进一步整理为：()()ER R R R R R R R R R R R R R R R U ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+≈∆443324343221122121对以下两种常用的测量电路，该输出电压的变化可作进一步简化： （a ）全等臂电桥在上述电桥中，各桥臂上的应变片的起始电阻值全相等，灵敏系数K 也相同，于是⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+∆-∆≈∆443322114R R R R R R R R E U ，以()n n n K R R ε=∆代入，得()()()()()43214εεεε-+-≈∆KEU（b ）半等臂电桥当R 1、R 2为起始电阻值和灵敏系数K 都相同的应变片，R 3、R 4接精密无感固定电阻，此时()()()21221144εε-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆≈∆KE R R R R E U（3）电桥电路的基本特性(a) 在一定的应变范围内，电桥的输出电压U ∆与各桥臂电阻的变化率RR∆或相应的应变片所感受的（轴向）应变)(n ε成线性关系；(b) 各桥臂电阻变化率 RR∆或相应的应变片所感受的应变)(n ε对电桥输出电压的变化的U ∆影响是线性叠加的，其叠加方式为：相邻桥臂异号，相对桥臂同号。
表面应变计安装内容全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：表面应变计安装内容包括了对表面应变计的准确定位和安装，是保证表面应变计能够准确测量和记录结构物应变状态的重要步骤。
在实际工程应用中，正确的安装和准确定位对于后续的数据分析和结构健康监测至关重要。
本文将介绍关于表面应变计安装内容的一些基本知识和要点。
表面应变计的安装位置应根据具体的结构特点和监测要求来确定。
通常情况下，表面应变计应安装在结构物的潜在破坏位置或应变集中区域，以实时监测结构物的变形情况。
在选择安装位置时，还需要考虑表面应变计的长度和精度，以确保其能够准确测量目标区域的应变变化。
表面应变计的安装应遵循一定的安装步骤和要求。
需要对安装位置进行清洁和处理，确保表面平整、干燥和无杂物。
接着，使用专用胶水或胶水带将表面应变计牢固地粘贴在结构表面上，确保其与结构物紧密贴合。
还需要注意避免产生气泡或空隙，以免影响应变计的精度和稳定性。
表面应变计的安装还需要进行校准和调试。
在安装完成后，需要对表面应变计进行校准和调试，以确保其测量结果的准确性和可靠性。
校准通常包括零点校准和灵敏度校准，以校正表面应变计的基准值和响应特性。
调试则包括对传感器连接线的检查和固定，以确保其不受外部干扰和损坏。
第二篇示例：表面应变计是应用在各种结构和材料测试中的一种有效的测量技术。
在进行表面应变计的安装过程中，需要注意一些重要的步骤和技巧，以确保测试的准确性和可靠性。
本文将详细介绍表面应变计的安装内容，包括准备工作、安装技巧和注意事项等方面，以帮助读者更好地了解和掌握这一技术。
准备工作在安装表面应变计之前，需要进行一些准备工作，以确保安装的顺利进行和测试结果的准确性。
需要准备好所有必要的工具和材料，包括表面应变计、胶粘剂、清洁剂、擦拭布、标注工具等。
需要对待测结构表面进行清洁和处理，以确保表面应变计能够有效地粘附和传递应变信号。
清洁工作非常重要，一般采用无水乙醇或异丙醇进行清洁处理。
S D B系列表面应变计
使用说明书
1 简述 ................................................................ -
2 -
2 技术指标............................................................. - 2 -
3 验收与保管........................................................... - 2 -
4 安装埋设前的工作..................................................... - 3 -
5 安装埋设............................................................. - 4 -
6 测读方法............................................................. - 6 -
7 结果计算............................................................. - 6 -
SDB系列表面应变计使用说明书
表面应变计
1 简述
SDB 系列表面应变计结构合理、测量精度高、抗震性能好、工作稳定可靠，结构简单紧凑、安装方便、测试快捷、便于远距离传输和自动化监测，其传输信号为频率，不受电缆电阻、接头电阻等因素的影响，能在恶劣的环境下长期稳定工作。
广泛应用于水利水电、矿山、铁路公路、地下洞室等工程中的监测。
2 技术指标
我公司生产多种规格SDB 系列表面应变计的技术参数见表1
型 号
标距
(mm) με
（拉或压） 频宽 （Hz ） 不重复度（%F.S ） 非直线度 （%F.S ） 环境温度 （℃） 允许湿度
（%） 滞后
（% F.S ）
相关系数
SDB-100 100 2500 ≥800 ≤0.25 ≤0.6 ≤70 100 ≤0.3 ≥0.9999 SDB-150 150 3000 ≥800 ≤0.25 ≤0.6 ≤70 100 ≤0.3 ≥0.9999 SDB-250 250
3000
≥800 ≤0.25
≤0.6
≤70
100
≤0.3 ≥0.9999
3 验收与保管
保证：我公司生产的仪器及配件，如用户在验收过程中发现质量问题（用户人为因素或使用不当损坏除外），我公司负责免费维修或更换。
3.1 表面应变计部件
详见装箱单。
3.2 开箱检查
用户收到表面应变计后，开箱验收，箱内附有装箱单、检验合格证、表面应变计使用说明书等。
3.3 数量核对
按装箱单的各项内容核对箱内表面应变计及附件数量，如有缺损请及时与我公司联系。
3.4 外观检查
仔细查看表面应变计外部有无损伤痕迹，锈斑等。
3.5 绝缘检查
用兆欧表测量表面应变计本身的绝缘值,应大于200 MΩ。
3.6 读数检测
用二次仪表(频率计) 测读表面应变计在自由状态的读数，根据我公司表面应变计率定记录表判定传感器工作是否正常，如传感器工作不正常请及时与我公司联系。
3.7 搬运保管
表面应变计运输时应小心轻放，勿剧烈震动和碰撞。
表面应变计应放置在通风干燥、无腐蚀的环境中保管。
4 安装埋设前的工作
表面应变计埋设前，应编制施工进度计划和操作细则(包括仪器检验、电缆连接和走向、埋设方法、现场观测及资料整理等方面的规定)，对仪器进行检验。
4.1 现场检验
现场对表面应变计检验，请参照有关规程规范进行。
4.1.1 灵敏系数K 率定
随表面应变计附有厂家提供的灵敏系数K 的率定资料，现场率定时的分级和级差按有关规程规范或设计要求实施，也可参照厂家分级和级差实施。
4.2率定结果计算
4.2.1 灵敏系数K 计算
使用（式1）、（式2）、（式3）计算表面应变计的灵敏系数K 及其它结果：
)
)()/(()(2
2∑∑∑∑∑--=X X n Y X XY n K （式1）
n
X K Y A /)(∑∑-= （式2）
∑∑∑∑--=)
)(/())((222Y Y n X X n K R （式3）
式中：
K─最小读数(1×10-6/Hz2)； n─率定级数； x─(f
n 2– f
2 ): f ─Hz；
y─ε (1×10-6)； A─修正系数； R─线性相关系数；
4.3 防水检验
表面应变计一般运行在无水压作用和有水压作用两大工作环境，检验方法视其工作环境的实际条件按有关规程规范或设计要求实施。
4.4 电缆连接
SDB系列表面应变计的传感器引出4芯电缆，以芯线的颜色区分传感器和温度计，其中：红色、黑色为传感器的引线，绿色、白色为温度计的引线。
当加长表面应变计的电缆时，先将电缆头护层剥开40~50mm，注意不要破坏屏蔽层，然后按照芯线的颜色错落（台阶式）依次剥开绝缘层，剥绝缘层时应避免将导线碰伤，芯线的焊接必须牢固，各芯线
器安装在固定支座上，先紧固一端固定支座上的螺栓，然后将频率计与传感器联接，调整传感器的读数在设计要求范围，再紧固另一端固定支座上的螺栓，满足要求后安装保护装置或不安装保护装置。
参见示意图A和B。
5.2 不可焊结构件安装埋设
应变计安装在不可接结构件的表面上时，先将带有支杆的两个固定支座安装在安装模板上，根据固定支座中心线的距离(100mm或250mm)确定钻孔的位置，用冲击钻钻孔（φ14～φ16mm，深约100mm），用水将钻孔冲洗干净。
然后把速凝水泥砂浆注入钻孔内，立即将带安装模板的两个固定支座迅速置入钻孔中，（厂家可根据用户的要求，将固定支座
5.5 防雷措施
在雷击区，仪器应与本地防雷设施连接。
6 测读方法
6.1 观测基准值的确定
表面应变计安装后测读其读数取为基准值或者在正式投入运行前测读其读数取为基准值。
6.2 测试
6.2.1 现场就近测试
测试时，将频率计上导线与表面应变计上的导线颜色相连即可测读频率值和温度值。
6.2.2 引入集线箱测试
SDB系列振弦式表面应变计的远距离有线传输可达2000米以上，传感器的导线引入集线箱测试时，频率值和温度值需各占用一个通道，将频率计上的导线与集线箱上的出线端子相连后依次分别测读频率值和温度。
6.2.3 联接入自动化系统测试
由于目前的自动化系统的联接方式一般都可接受电流、电压、电阻、频率和各种桥路的输入，SDB系列振弦式传感器按自动化系统的联接要求相连即可。
7 结果计算
7.1应变计算
利用式（4）计算应变量：
ε= KΔf2（4）
式中：
ε─应变(1×10-6)； K─灵敏系数(1×10-6/Hz2)；
Δf2─频率平方差( f
x 2– f
2 )； f
x
─X时刻的频率值； f
─初始频率值；
7.2“b”值修正
建议温度补偿系数（b）采用厂家值； b＝ 12με/℃或（4Hz/℃）。
με=KΔf2＋bΔT （5）
式中：
b ─温度补偿系数(με/℃)；ΔT─温度差（℃）：ΔT =(T x -T0)；
T x ─ X时刻的温度值； T
─初始温度值；
7.3应力计算
将应变量代入有关的力学公式进行计算即可，如（6）式等：
σ= E ε（6）
式中：
σ─应力（MPa）；ε─应变(1×10-6)； E ─弹性模量（MPa）；。
